Analyse fine du mécanisme d'interaction dans les structures souples assemblées par collage

• Main Author: Coudor, Pascal
• Language: FRE
• Published: Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II 2009
• Subjects: [SPI:MECA:SOLID] Engineering Sciences/Mechanics/Mechanics of the solides; [PHYS:MECA:SOLID] Physics/Mechanics/Mechanics of the solides; Assemblages collés; Flambage; Formulation analytique; Flexion; Contraintes d'interaction
• Online Access: http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00725912; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/72/59/12/PDF/2009CLF21916.pdf

Ce document présente une amélioration des approches existantes pour la détermination des contraintes qui résultent du mécanisme d'interaction dans les assemblages colles soumis à de la flexion ou du flambage. Pour ce faire, une solution analytique a été développée pour calculer les contraintes de cisaillement et de pelage au sein de adhésif. La méthode est basée sur une description précise des équations cinématiques au sein d'un composant renforce. Les effets du second ordre dus à la flexion de l'assemblage sont pris en compte par le biais de la courbure. La déformation transverse au sein de adhésif due à la différence de courbure des adhérents est considérée. Les équations qui gouvernent le mécanisme d'interaction sont établies sous la forme d'un système différentiel couple, dont les inconnues sont la contrainte de cisaillement et la contrainte de pelage dans adhésif. L'interaction entre les deux contraintes est prise en compte lors de la résolution. La solution générale pour ce système est donnée. Le modèle analytique est ensuite applique à des configurations particulières (joint 'a simple recouvrement et poutre renforcée). La structure renforcée est soumise à différents cas de chargement : flexion, chargement thermique et flambage. Les modèles théoriques sont compares à des simulations numériques. Les résultats sont concordants, spécialement dans la zone d'ancrage, où les contraintes de cisaillement et de pelage sont maximales. Les différents cas étudiés permettent de valider le modèle analytique pour déterminer précisément les contraintes au sein du joint adhésif. La présente solution permet améliorer également la précision des modèles existants dans les cas extrêmes jusqu'à 30% pour la contrainte de cisaillement et 80% pour la contrainte de pelage suivant les configurations étudiées. Les résultats théoriques ont ensuite été confrontes à des données expérimentales obtenues en configuration de poutres renforcées testées en flexion et flambage par compression. Ces comparaisons ont permis de valider la pertinence des hypothèses sur lesquelles le modèle analytique est construit. Dans le cas du flambage, une forte sensibilité des résultats expérimentaux à la variation des paramètres d'essai a été observée. Une nouvelles campagne visant 'a mieux contrôler ces paramètres constitue un des prolongements possibles à cette thèse.